//排序的第二次代码实现
public class Sort {
    //以下排序都是从小到大
    //交换两个数字
    private static void swap(int[] arr,int i ,int j){
        int temp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = temp;
    }

    //1. 直接插入法
    //时间复杂度 O(N²)
    //空间复杂度 O(1)
    //稳定性：稳定
    public static void insertSort1(int[] arr){
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            int j = i - 1;
            int temp = arr[i];
            for (; j >= 0 ; j--) {
                if(temp < arr[j]){
                    swap(arr,j,j + 1);
                }else{
                    break;
                }
            }
        }
    }

    //改进：
    public static void insertSort(int[] arr){
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            int j = i - 1;
            int temp =arr[i];
            for (; j >= 0 ; j--) {
                if(arr[j] > temp){
                    arr[j+1] = arr[j];
                }else{
                    break;
                }
            }
            arr[j + 1] = temp;
        }
    }

    //希尔排序：对直接插入法的优化
    public static void shellSort(int[] arr){
        int gap = arr.length;
        while(gap >= 1){
            gap /= 2;
            shell(arr,gap);
        }

    }

    private static void shell(int[] arr, int gap) {
        for (int i = gap; i < arr.length; i++) {
            int j = i - gap;
            int temp = arr[i];
            for (; j >= 0 ; j-=gap) {
                if(arr[j] > temp){
                    arr[j + gap] = arr[j];
                }else{
                    break;
                }
            }
            arr[j + gap] = temp;
        }
    }

    //选择排序
    //从序列查找最小元素
    public static void selectSort1(int[] arr){
        //i下标是排序的位置
        //j则是遍历剩下数组元素，找到最小下标
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            int j = i + 1;
            int minIndex = i;
            for (; j < arr.length; j++) {
                if(arr[j] < arr[minIndex]){
                    minIndex = j;
                }
            }
            swap(arr,i,minIndex);
        }
    }

    //从序列同时查找最大最小元素并与相应位置上的元素进行交换
    public static void selectSort(int[] arr){
        int left = 0;
        int right = arr.length - 1;

        while(left < right){
            int minIndex = left;
            int maxIndex = left;
            for (int j = left + 1; j <= right; j++) {
                if(arr[j] < arr[minIndex]){
                    minIndex = j;
                }
                if(arr[j] > arr[maxIndex]){
                    maxIndex = j;
                }
            }
            swap(arr,minIndex,left);
            if(left == maxIndex){
                maxIndex = minIndex;
            }
            swap(arr,maxIndex,right);
            left++;
            right--;
        }
    }

    //堆排序，从小到大 -> 建立大堆 ； 从大到小 -> 建立小堆
    public static void heapSort(int[] arr){
        if(arr == null){
            return;
        }
        createHugeHeap(arr);
        int end = arr.length - 1 ;
        while(end > 0){
            swap(arr,0,end);
            shiftDown(arr,0,end);
            end--;
        }

    }

    //向下调整：
    private static void shiftDown(int[] arr,int parent,int len){
        int child = 2 * parent + 1;
        while(child < len){
            if(child + 1 < len && arr[child] < arr[child + 1]){
                child++;
            }
            if(arr[child] > arr[parent]){
                swap(arr,child,parent);
                parent = child;
                child = 2 * parent + 1;
            }else{
                break;
            }
        }
    }

    private static void createHugeHeap(int[] arr){
        for (int parent = (arr.length - 1 - 1)/2; parent >= 0 ; parent--) {
            shiftDown(arr,parent,arr.length );
        }
    }

    //改进之后的冒泡排序：
    public static void bubbleSort(int[] arr){
        for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
            boolean flag = false;
            for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {
                if(arr[j] > arr[j + 1]){
                    swap(arr,j,j+1);
                    flag = true;
                }
            }
            if(flag == false){
                return;
            }
        }
    }


}
